Comment fonctionnent les boucliers pare-balles ?

1. Protection basée sur les matériaux
1) Matériaux fibreux (ex. : Kevlar et polyéthylène à ultra-haut poids moléculaire) : Ces matériaux sont composés de fibres longues et résistantes. Lors d’un impact de balle, les fibres dispersent l’énergie du projectile. La balle tente de traverser les couches de fibres, mais celles-ci s’étirent et se déforment, absorbant ainsi son énergie cinétique. Plus le nombre de couches de ces matériaux fibreux est élevé, plus l’énergie absorbée est importante et plus les chances d’arrêter la balle sont grandes.
2) Matériaux céramiques : Certains boucliers pare-balles utilisent des inserts en céramique. La céramique est un matériau très dur. Lorsqu’une balle frappe un bouclier à base de céramique, sa surface dure la brise en fragments. Cela réduit l’énergie cinétique de la balle, et l’énergie restante est ensuite absorbée par les couches sous-jacentes du bouclier, comme des matériaux fibreux ou une plaque de support.
3) Acier et alliages métalliques : Les boucliers pare-balles métalliques reposent sur la robustesse et la densité du métal. Lorsqu’une balle frappe le métal, celui-ci se déforme et absorbe l’énergie du projectile. L’épaisseur et le type de métal utilisé déterminent l’efficacité du bouclier face à différents types de balles. Les métaux plus épais et plus résistants peuvent supporter des balles plus puissantes et à vitesse plus élevée.

2. Conception structurelle pour la protection
1) Formes courbes : De nombreux boucliers pare-balles présentent une forme courbe. Cette conception contribue à dévier les balles. Lorsqu’une balle frappe une surface courbe, au lieu de la percuter de plein fouet et de concentrer toute son énergie en un point précis, elle est déviée. La forme courbe répartit la force de l’impact sur une plus grande surface du bouclier, réduisant ainsi le risque de pénétration.
2) Construction multicouche : La plupart des boucliers pare-balles sont composés de plusieurs couches. Différents matériaux sont combinés dans ces couches afin d’optimiser la protection. Par exemple, un bouclier typique peut comporter une couche extérieure en matériau dur et résistant à l’abrasion (comme une fine couche de métal ou un polymère robuste), suivie de couches de matériaux fibreux pour l’absorption d’énergie, puis d’une couche de renfort pour empêcher l’éclatement (petits fragments du matériau du bouclier susceptibles de provoquer des blessures secondaires) et pour mieux répartir l’énergie résiduelle de la balle.